Физиологические особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам.

Лекция 10

Тема: Физиологические закономерности роста и развития организма человека.

Вопросы:

1. Физиологические особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам.

2. Физиологические особенности адаптации детей среднего и старшего возраста к физическим нагрузкам.

3. Физиологическое обоснование нормирования физических нагрузок для детей школьного возраста.

4. Физиологические основы урока физической культуры.

5. Влияние занятий физической культурой на физическое и функциональное развитие, работоспособность школьников и состояния их здоровья.

Физиологические особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам.

Особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам связаны с уровнем морфофункционального созревания их организма.

У детей дошкольного и младшего школьного возраста нервные центры характеризуются высокой возбудимостью, относительно слабым развитием процессов торможения (особенно условно-рефлекторного внутреннего торможения). Дети отличаются быстрой утомляемостью, недостаточным развитием произвольного внимания и сильно выраженными ориентировочными реакциями.

В возрасте 3-6лет главным регулятором произвольных движений при их программировании и текущем контроле становятся зрительные обратные связи, формирующие единую двигательную функциональную систему.

Ведущим механизмом является механизм рефлекторного кольцевого регулирования. В процессе движения от нервных центров поступают по прямым связям моторные команды к работающим мышцам, а от зрительных, мышечных и других рецепторов тела по обратным связям передается информация о результатах движений, и вносятся сенсорные поправки в моторные программы. При занятиях физическими упражнениями с детьми этого возраста важно использовать различные зрительные ориентиры, помогающие в освоении двигательных навыков.

Начиная с 5-6-летнего возраста (по мере созревания двигательной сенсорной системы) осуществляется переход к доминирующей роли проприоцептивных обратных связей.

За период от 5 до 8 лет устанавливаются выраженные координацион-ные взаимоотношения между мышцами-антагонистами, что резко улучшает качество двигательных актов.

Основные этапы развития моторных функций и совершенствования управления движениями у детей следующие.

Первый год жизни – формирование основных поз; до 3-х лет – создание основного фонда движений; в возрасте 3-6 лет – созревание механизма кольцевого рефлекторного регулирования с ведущей ролью зрительных обратных связей; в возрасте 7-9 лет – усовершенствование кольцевого рефлекторного механизма с ведущей ролью проприоцептивных обратных связей; в 10-11 лет – созревание механизма центральных команд (программного управления).

Большое значение в регуляции двигательной активности детей дошкольного и младшего школьного возраста имеет развитие межполушарных отношений. В первые годы жизни у детей доминирующим является правое полушарие. Еще не сформированы индивидуальные особенности функциональной асимметрии. Они формируются постепенно на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста. Зачастую у детей многие функции перекладываются на не ведущую конечность (например, левшей часто обучают основные действия выполнять правой рукой - есть, писать и т.п.). Такое переучивание приводит к иннервационному конфликту, когда управление движениями осуществляется неадекватными для данного орга­низма механизмами. В результате не только ухудшаются моторные реакции, но и могут развиваться стрессовые состояния, неврозы, заикания.

Недостаточная функциональная зрелость левого полушария головного мозга у детей и преобладание у них функций правого полушария требует использования в физическом воспитании преимущественно наглядных методов обучения, прочувствования движений, использования подражательных реакций, а высокая эмо­циональность детей, обусловленная большой ролью подкорковых влияний (ретикулярной формации, лимбических структур) – широ­кого применения различных игровых средств.

Особенно важно учитывать, что у маленьких детей в связи с по­здним развитием лобных долей еще не налажена речевая регуляция движений.

В 2-3 года ребенок не может выпол­нять двигательные действия не только под внешнюю команду, но даже под свою собственную команду: «Раз-два!». Эта способность постепенно формируется к 4-5 годам с развитием речевой функции и речедвигательных межцентральных взаимосвязей. Тогда не только внешняя речь посторонних лиц, но и собственная шепотная, а затем и внутренняя речь становится регулятором двигательного поведения.

Дети дошкольного и младшего школьного возраста отличаются при физических нагрузках быстрым врабатыванием и быстрым восстановлением. В этом возрасте характерны малая выраженность устойчивого состояния и быстрое развитие утомления.

Для них не­переносима монотонная деятельность, тяжелы статические на­грузки. Эффективность механической работы низка: КПД их состав­ляет всего 10-12%, тогда как у нетренированных взрослых – 20-25%, а у спортсменов – порядка 30-35%.

Дети легче переносятнагрузки аэробного характераи мало адапти­рованы к анаэробной работе. Однако аэробные возможности их еще не­достаточны. Высокий расход кислорода, обусловленный интенсивным энергообменом, требует постоянного быстрого притока кислорода. Вдобавок к этому кислородная стоимость работы у детей из-за несовер­шенства двигательных навыков и недостаточной координации движе­ний выше, чем у взрослых. С этими высокими потребностями в кисло­роде не справляется кислородтранспортная система. Неэффективное дыхание, малая величина систолического объема крови, низкая кисло­родная емкость крови не обеспечивают должного удовлетворения кис­лородного запроса. Можно отметить, что 1 л кислорода у дошкольни­ков и младших школьников извлекается из 5 л альвеолярного воздуха (у взрослых - всего из 3,5 л) и из 12 л крови (у взрослых - из 8 л). При малом объеме сердца и легких дети на физические нагрузки реагируют значительным повышением частоты сердцебиений и дыхания.

Величина систолического объема крови у детей младшего школьного возраста повышается при интенсивной работе до 70 мл, минут­ный объем крови достигает 13-15 л/мин, при этом частота сердечных сокращений может повышаться до 240 уд/мин и более.

Важной особенностью регионарного кровообращения является большее увели­чение ЧСС, систолического и минутного объема кровотока при рабо­те ногами, чем при работе руками. При этом работа руками в большей степени вызывает повышение ЧСС, а работа ногами - систоличес­кого объема крови. Адекватные нагрузки для детей младшего школь­ного возраста при работе руками в 2-2.5 раза меньше по мощности, чем при работе ногами. У тренированных детей МОК при стандарт­ных нагрузках быстрее достигает рабочего уровня, эти сдвиги более экономны и быстрее восстанавливаются по сравнению с изменения­ми МОК у нетренированных детей.

Рабочие изменения артериального давления из-за низкой мощно­сти сердечной мышцы, малого систолического объема крови, отно­сительно широкого просвета и высокой эластичности стенок сосудов сравнительно небольшие (до 150-160 мм рт. ст.). Минутный объем дыханияу детей 8-11 лет увеличивается при работе до 50-60 л/мин, но при небольшой глубине дыхания резко нарастает частота дыхания.

Дыхание неравномерное, зачастую возникают задержки дыхания. Большое значение для детей имеет носовое дыхание. От него дети зависят больше, чем взрослые, так как их носовые проходы узкие, а реакции кровеносных сосудов слизистой дыхательных путей на из­менения температуры внешней среды еще несовершенны.

Игры и эстафеты за счет высокой эмоциональности детей вызывают резкое нарастание у них ЧСС и изменения дыхания.Повышение мощ­ности нагрузки вызывает у младших детей гораздо большее увеличение ЧСС и частоты дыхания, чем у старших детей. Часто (в 12-13% случаев) в состоянии покоя встречаются значительные дыхательные аритмии, которые исчезают при рабочем учащении дыхания до 30 вд./мин.

Дети младшего школьного возраста и, особенно, дошкольного воз­раста не переносят длительные интенсивные нагрузки, связанные с накоплением кислородного долга, и с задержкой дыхания. В их крови при задержке дыхания очень быстро падает содержание оксигемоглобина. Непроизвольное прекращение задержки дыханиянаступает при гораздо более высоких его концентрациях, чем у взрослых, обуслов­ливая малую продолжительность подобных задержек.

Аэробные возможностидетей нарастают с возрастом, увеличиваясь в абсолютных значениях МПК (л/мин) примерно до 15 лет. У мальчи­ков МПК составляет в 7-8 лет – 1,3 л/мин, в 8-9 лет – 1,5 л/мин, в 9-10 лет – 1,6 л/мин, в 10-11 лет – 1,7 л/мин. Эти значения гораздо ниже, чем у взрослых. Однако относительные величины МПК (мл/мин/кг) у детей очень высоки, близки к показателям нетрениро­ванных взрослых лиц, а у некоторых детей даже превосходят их. У мальчиков младшего школьного возраста значения МПК превышают эти показатели у девочек.

Величина предельного кислородного долга у детей 8-11 лет не превы­шает 1,5-3 л. Это ограничивает возможности выполнения работы субмаксимальной мощности (например, бег на средние дистанции). При подобных нагрузках энергообразование идет за счет реакций глико­лиза, но у детей эти реакции развиты недостаточно в связи с малыми запасами углеводов в организме и затруднениями в их мобилизации. Быстрое снижение концентрации глюкозы в крови является лими­тирующим фактором при данных нагрузках. При этом даже не на­капливается в крови большого количества лактата - максимальная его концентрация у детей в 7-9 лет составляет только 9 мМоль/л, т. е. вдвое ниже, чем у взрослых. Для развития анаэробных возможностей у детей дошкольного и младшего школьного возраста анаэробные нагрузки следует включать в занятия физическими упражнениями, но их доля не должна превышать 20% общего объема нагрузки.

Статические нагрузки вызывают негативные реакции сердечнососудистой и дыхательной систем у детей. У них отмечается увеличение не только максимального, но и минимального артериального давления, что резко ухудшает условия кровоснабжения. В восстановительном периоде у детей сильно выражен феномен статических усилий – после рабочего увеличения функций дыхания и кровообращения. Такие реакции об­наруживаются даже при локальных статических усилиях. Глобальные статические нагрузки маленьким детям вообще противопоказаны.

Вращательные нагрузки вызывают у детей дошкольного и младше­го школьного возраста отличную от взрослых реакцию сердечнососудистой системы. У них по сравнению с взрослыми наблюдается боль­шая доля парасимпатических эффектов (замедления ЧСС) и меньшая доля симпатических эффектов (учащением ЧСС), а также более частое отсутствие изменений ЧСС.

Наиболее адекватными для детей являются кратковременные ди­намические нагрузки с небольшими интервалами, более длительные циклические упражнения невысокой мощности (аэробного характе­ра) и скоростно-силовые упражнения.